D0I:10.13374/j.issnl001-053x.2006.01.011 第28卷第1期 北京科技大学学报 Vol.28 No.1 2006年1月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jan.2006 不同润滑条件对热轧板带钢表面氧化的影响 孙建林1)马艳丽2)张志超)王建泽1) 1)北京科技大学材料科学与工程学院，北京1000832)青岛滨海学院，青岛266555 摘要为研究热轧润滑对板带钢热轧后表面质量的影响，对不同润滑条件下板带钢热轧后表面 氧化情况进行了观察研究.结果表明：通过热轧润滑可以明显改善表面质量.油水混合润滑条件 下，钢板表面的氧化铁皮仅有5m,比纯水润滑条件下氧化层厚度平均减薄3m左右，比无润滑 平均减薄Tm左右.同时，对轧后的表面形貌进行了观察，可以看到在油水混合润滑条件下锅板 轧后表面有清晰的轧制纹络存在。 关键词板带热轧；表面质量；轧制润滑；润滑机理 分类号TG335.5 受到温度的影响，热轧润滑的研究远落后于 数为10%，使用温度80℃，润滑油成分为99%的 冷轧润滑的研究).近年来，随着热轧新技术的 基础油和1%的添加剂组成 发展与应用，以及用户对钢材质量要求的不断提 (2)热轧实验工艺过程 高，热轧工艺润滑技术在国内逐渐受到重视，国内 实验采用150mm四辊热轧机；钢板利用高 许多钢铁企业已经使用热轧润滑技术[25].日 温箱式电阻炉（型号RX2-37-13,额定电压380 本[6]、美国和欧洲的板带钢热轧生产几乎全部采 V,额定功率37kW,最高温度1350℃，工作室尺 用了润滑技术，而我国热轧润滑的应用和研究远 寸810mm×550mm×375mm)进行加热，加热温 远落后.因而，热轧润滑作为一项重要的工艺措 度为1000℃；采用工作辊润滑方式，用专用喷射 施，我国热轧润滑技术迫切需要在实践中不断地 装置进行喷射；轧制前进行机械除鳞；轧制压下率 发展和完善[7) 为37.8%；实验后进行水冷，在轧后钢板的纵向 由于热轧润滑可以降低轧制压力、减少轧辊 同一位置取样.将试样纵向截面作为观察面进行 磨损[]等原因，其对板带钢的表面质量有很大影 冷镶，并进行抛光处理.试样大小10mm×10 响，可以在很大程度上影响表面的氧化状况]. mm.将试样在显微镜下选取具有代表性的部位 传统的板带钢热轧一般采用水进行冷却和润滑， 进行观察其氧化层厚度.为了观测的准确性，在 因此对比研究油水混合润滑、传统的水润滑冷却 试样不同位置进行观察.根据实验结果分析热轧 和无润滑的板带钢轧后表面的氧化情况，对于热 润滑对表面质量的影响 轧润滑技术的理论研究与应用具有重要的意义. 2实验结果与分析 1实验材料和研究方法 2.1表面氯化层 1.1实验材料 氧化后的钢板表面主要是氧化铁皮，氧化铁 材料为6mm厚Q235A普碳钢板；热轧基础 皮的成分从内到外一般是Fe一FeO一Fe3O4一 油和添加剂. Fe2O,10-1).由于钢成分不同，在Fe与Fe0之间 1.2研究方法 还可能存在其他的铁的化合物，如Fe2SiO4等. (1)热轧润滑剂配制 利用显微镜观察试样氧化铁皮厚度.图1是 拟采用无润滑、水润滑和油水混合液润滑三 压下率为37.8%时油水混合润滑条件下的轧制 种方式进行轧制实验.油水混合液中油的质量分 后的钢板表面氧化层的厚度.由于氧化层较薄， 为使氧化层更清晰，采用高倍数进行观察.可以 收稿日期：20050408修回日期：2005-10-12 作者简介：孙建林(1963一).男，教授，博士生导师 看到，在油水混合液润滑条件下，轧制后的钢板表 面氧化层厚度大致在4~7m左右，第 2 8卷 第 1 期 2 0 0 6 年 i 月 北 京 科 技 大 学 学 报 J uo r n a l fo U n i evrs i t y fO Sc i e n c e a n d T ec h n o l理口 eB 幼i ug V o l . 2 8 N o . 1 J au . 2 0 0 6 不同润滑条件对热轧板带钢表面氧化的影响 孙 建林 1) 马艳 丽 “ ) 张 志超 1) 王 建泽 )l 1 )北京科技大学材料科学与工程学院 , 北京 1 0 0 0 8 3 2) 青 岛滨海学院 , 青 岛 2 6 6 5 5 5 摘 要 为研 究热轧润滑对板带钢 热轧后表面质量的影响 , 对不 同润 滑条件下板带钢热 轧后 表面 氧化情况进行 了观察研究 . 结果表 明 : 通过热 轧润滑可 以 明显改善表 面质量 . 油 水混合润 滑条件 下 , 钢板表面的氧化铁皮仅有 5 脚 , 比纯水润滑条 件下氧化 层厚 度平均减 薄 3 娜 左 右 , 比 无润滑 平均减薄 7 拌m 左右 . 同时 , 对轧后的表面形貌进行 了观察 , 可 以看 到在油水 混合润滑条 件下钢板 轧后表面有清晰的轧制纹络存在 . 关祖词 板带热轧 ; 表面质量 ; 轧制润滑 ; 润滑机理 分类号 T G 3 3 5 . 5 受到 温度的影 响 , 热 轧 润滑 的研 究远落后 于 冷轧润滑 的研 究川 . 近 年来 , 随着热 轧新技术的 发展与应 用 , 以 及用 户对 钢材质 量 要 求的不 断提 高 , 热 轧工艺 润滑技术在 国内逐渐受到重视 , 国 内 许多 钢铁 企 业 已 经 使用 热 轧 润 滑 技 术〔2 一 5 ] . 日 本 [ “ ] 、 美 国和欧洲 的 板 带钢热轧 生产 几 乎全 部 采 用了润滑技术 , 而 我 国 热轧润 滑 的应 用 和研 究远 远 落后 . 因 而 , 热 轧润 滑 作为一 项重 要 的工 艺措 施 , 我国热 轧润 滑技术 迫 切 需要 在 实践 中不 断地 发展和 完善 v[] . 由于热轧 润滑 可以 降低轧制 压力 、 减 少 轧辊 磨损8[] 等原 因 , 其 对板 带 钢 的表面 质 量 有很 大影 响 , 可以 在 很 大 程 度上 影 响 表 面 的氧 化状 况 9[] . 传统的板带钢热 轧一般采 用 水进 行冷却和 润 滑 , 因此 对 比研 究油 水混合润 滑 、 传统的水 润滑 冷却 和 无润滑 的板带钢轧后 表面 的氧化 情况 , 对 于热 轧润滑技术的理论 研 究与应 用具有 重要的意义 . 1 实验材料和研究方法 1 · 1 实验材料 材料为 6 m m 厚 2Q 35 A 普碳 钢 板 ; 热 轧基础 油和 添加剂 . 1 · 2 研究方法 ( 1) 热 轧润滑剂 配制 . 拟采用无润 滑 、 水 润滑 和 油 水混 合液润 滑三 种方 式进行 轧制实验 油水混 合液 中油 的 质量 分 收稿 B 期 : 2 0 0 5勺 4 习8 修回 日期 : 2 0 0 5 一 1 0 一 1 2 作者简介 : 孙建林 ( 1 9 63 一 ) 、 男 , 教授 , 博士生导师 数为 10 % , 使用温 度 80 ℃ , 润 滑油 成分为 9 % 的 基础油和 1 % 的添加剂组 成 . ( 2) 热 轧实验 工艺过程 . 实验采用 争巧o m m 四 辊热 轧机 ; 钢板利 用 高 温箱式 电阻 炉 ( 型 号 R XZ 一 37 一 13 , 额 定 电压 3 80 V , 额 定功 率 37 kw , 最 高温 度 1 3 50 ℃ , 工 作室 尺 寸 8 1 0 m m X 5 5 0 m m x 3 7 5 m m )进行加热 , 加热温 度为 1 0 0 ℃ ; 采用 工 作辊润滑 方 式 , 用 专 用 喷射 装 置进行喷射 ; 轧制前进行机 械除鳞 ;轧制压下率 为 3 7 . 8 % ; 实验 后 进行水冷 , 在 轧后 钢板 的 纵 向 同一位置取样 . 将试样纵 向截面 作为观察面进行 冷镶 , 并 进 行抛 光 处 理 . 试 样 大 小 10 m m x 10 m m . 将试样在 显 微镜下选取具 有代表 性 的部位 进行 观 察其氧 化层 厚度 . 为了观 测 的准确 性 , 在 试样 不 同位置进行观察 . 根 据实验结果分析 热轧 润 滑对表 面质量 的影 响 . 2 实验结果与分析 2 . 1 表面叙化层 氧化 后 的钢板 表面 主要 是氧化铁皮 , 氧 化铁 皮 的 成 分 从 内 到 外 一 般 是 eF 一F e ( } 一 eF 3 q 一 F e Z o 3 I ’ o 一 , `〕 . 由于钢成分不 同 , 在 F 。 与 F eo 之 间 还 可能存在其他的铁的化合物 , 如 F eZ iS q 等 . 利用显微镜观察试样 氧化铁皮厚度 . 图 1 是 压下率为 37 . 8 % 时油水混 合 润滑 条件下 的轧制 后的钢板表面 氧 化层 的厚 度 . 由于 氧 化层 较薄 , 为使 氧 化 层更 清晰 , 采 用高 倍数进行观 察 . 可以 看到 , 在油水 混 合液润滑 条件下 , 轧制后的钢板表 面氧 化层厚 度大 致在 4 一 7 拼m 左 右 . DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 2006. 01. 011